La stampa 3D a servizio della ricerca nel campo del vehicle dynamics: l’uso della manifattura additiva si sta diffondendo sempre di più nel settore automotive, aprendo nuove possibilità in applicazioni che vanno dalla prototipazione, alla customizzazione, fino alla creazione di dispositivi di analisi e monitoraggio che non fanno parte dell’automobile stessa, ma che sono applicati su di essa o su alcuni suoi componenti.
Un progetto di ricerca nel campo del vehicle dynamics
Carlos Sebastian Nerini è un ricercatore italo-argentino e imprenditore. Lavora in varie realtà, tra cui un gruppo di ricerca dell’Università di Buenos Aires per un Progetto di Ricerca sulla Misurazione delle Interazioni di un Veicolo (VIM-RP). Il progetto è una ricerca incentrata nel campo della dinamica del veicolo, potenziata dal Dipartimento di Ingegneria Meccanica dell’Università di Buenos Aires e dai corsi di laurea magistrale in “Design and Development of Vehicle Dynamics” e “Race Engineering” dell’Università degli Studi di Pavia, oltre che dall’Ambasciata Argentina in Italia.
La ricerca nasce nel 2018 ed è svolta da un gruppo di ingegneri e ricercatori indipendenti in collaborazione con aziende leader del settore della mobilità. Le ultime sperimentazioni del progetto hanno avuto inoltre il supporto di Stellantis e Michelin.
Stimolati dalle necessità del progetto, i ricercatori del VIM-RP hanno ideato e sviluppato un dispositivo per l’analisi delle prestazioni di pneumatici in condizione reale, che è attualmente protetto in fase di brevetto.
Per la fabbricazione del prototipo funzionale, sono state coinvolte le sedi 3DiTALY di Torino e di Roma e il modello realizzato è stato testato nel campo prove di Michelin a Ladoux (Francia). Grazie all’utilizzo della stampante 3D di Formlabs Fuse (con tecnologia SLS) è stato possibile realizzare i componenti in tempi record, rispettando le precisioni dimensionali del progetto CAD. Dalla produzione nei laboratori 3DiTALY al test su strada è trascorsa una sola settimana.
Misurare uno pneumatico sotto stress
Il dispositivo è un sistema di misurazione e raccolta dati relativi alle prestazioni di uno pneumatico quando è sotto stress in condizione reale. Il telaio è composto da una decina di componenti, molti realizzati tramite la stampa 3D; il più grande dei quali arriva a circa 20 cm di ingombro sul lato massimo. Sul telaio si fissano diversi trasduttori di precisione che permettono, tra le altre cose, di misurare con estrema accuratezza l’orientazione della ruota in condizione reale di marcia rispetto alla terra.
La missione che si prefigge Carlos è prima di ogni cosa dare un contributo allo studio sull’interazione veicolo-ambiente in una condizione reale. Una delle più importanti di queste interazioni, è quella del pneumatico con la strada. Solitamente, infatti, la ricerca e lo sviluppo sull’interazione pneumatici-strada si fa tramite simulazioni di laboratorio o virtuali a causa della grande difficoltà nell’ottenere dati trattabili in condizione reali e isolare i multipli effetti.
Quando i polimeri vincono sul metallo
I componenti del telaio sono stati stampati in 3D tramite sinterizzazione con stampante 3D Formlabs Fuse 1+. Carlos ed il suo team hanno scommesso su una tipologia di nylon che ha vinto sul metallo. Il metallo, infatti, pesa tanto e avrebbe alterato la raccolta dati. Inoltre, la sinterizzazione di polvere di nylon permette di ottenere facilmente anche le forme più complesse. Le prestazioni sul campo si sono rivelate ottime, nonostante il materiale sia stato a lungo tempo a contatto con ruote in movimento, ad alta velocità e in forte vibrazione.
